GVHD: ThS. Đỗ Thị Thuý Vân MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây cà phê chè có nguồn gốc từ Ethiopia, được trồng đầu tiên ở vùng châu Phi và Ả Rập. Sau đó cà phê chè được người Hà Lan đem trồng trên các miền đất thuộc địa của họ. Năm 1718, người Hà Lan mang cà phê chè tới Surinam, năm 1725 người Pháp mang tới Cayenne... Cuối thế kỷ 18 cà phê chè được trồng ở khắp các xứ sở nhiệt đới, chủ yếu do sự bành trướng thuộc địa của các đế quốc châu Âu. Cà phê chè sinh trưởng tốt nhất ở nơi có độ cao từ 500 – 2000m trên mực nước biển, nhiệt độ trung bình năm là 22 0 C, lượng mưa khoảng trên 1000mm. Cà phê chè thuộc giới Plantae, bộ Gentianales, họ Rubiaceae, chi Coffea, loài C. arabica. Ở Việt Nam cà phê chè được trồng chủ yếu ở các tỉnh miền núi phía Bắc như Tuyên Quang, Hà Giang, vùng Phủ Quỳ, Nghệ An và một phần nhỏ ở Đà Lạt, Lâm Đồng, Đăk Lăk. Hiện nay, nước ta đang khuyến khích phát triển cà phê chè ở Tây 3 SVTH: Nguyễn Thị Lê Phương GVHD: ThS. Đỗ Thị Thuý Vân Nghiên cứu cho thấy lá cà phê chè có chứa một số hợp chất có hoạt tính sinh học như 3ßhydroxilup12(13)en28oic, axit ursolic, cafein... Các chất này có tác dụng điều trị sỏi thận rất tốt đồng thời đây cũng là những hoạt chất có khả năng chống lại hai căn bệnh thế kỷ là ung thư và HIV. Ngoài ra, các thành phần trong lá cà phê chè còn được sử dụng để điều trị hen xuyễn, nhiễm độc atropin, cúm, đau đầu, nhiễm độc thuốc phiện. Tại Việt Nam cũng đã có công trình nghiên cứu như “Nghiên cứu về thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của lá cà phê chè” (Nguyễn Quyết Tiến, Phạm Thị Hồng Minh, Nguyễn Quốc Nam Hải), Báo cáo khoa học hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc 2009, Thái Nguyên 112009; “ Nghiên cứu thành phần hoá học lá cà phê chè” (Nguyễn Quốc Nam Hải, 112009). Nhận thấy tính ứng dụng cao của một số thành phần hoá học trong lá cà phê chè nên tôi thực hiện đề tài “ Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học các hợp chất trong lá cà phê chè (Coffea arabica L.) ở huyện Krông Păk, tỉnh Đăk Lăk”. 2. Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng qui trình chiết tách các hợp chất hóa học trong lá cà phê chè Xác định thành phần hoá học, cấu trúc hợp chất hóa học trong lá cà phê chè 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Lá của cây cà phê chè ở huyện Krông Păk, tỉnh Đăk Lăk Phạm vi nghiên cứu Lá cà phê chè Chiết tách, xác định thành phần hoá học, cấu trúc hợp chất hoá học trong lá cà phê chè 4. Phƣơng pháp nghiên cứu 4 SVTH: Nguyễn Thị Lê Phương GVHD: ThS. Đỗ Thị Thuý Vân Nghiên cứu lý thuyết: phương pháp nghiên cứu các hợp chất tự nhiên, tổng quan các tài liệu về đặc điểm hình thái thực vật, thành phần hoá học, ứng dụng của cây cà phê chè. Phương pháp thực nghiệm: + Phương pháp lấy mẫu: lá được thu hái, rửa thật sạch bằng nước sau đó phơi khô, xay thành bột mịn. + Phương pháp trọng lượng để xác định độ ẩm, hàm lượng tro của lá cà phê chè. + Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS để xác định hàm lượng kim loại nặng trong lá cà phê chè. + Phương pháp quang phổ hấp thụ UV – VIS để xác định mật độ quang của các dịch chiết. + Phương pháp chiết soxhlet để chiết các hợp chất có trong thành phần của lá cà phê chè. + Định tính một số nhóm chất (sterol, ankaloid, flavonoid, saponin). + Phương pháp GC – MS để định danh, xác định hàm lượng các hợp chất hoá học trong lá cà phê chè. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Ý nghĩa thực tiễn: Giải thích một cách khoa học các kinh nghiệm dân gian, thuận tiện cho việc ứng dụng. Ý nghĩa khoa học: Cung cấp thêm thông tin về lá cà phê chè như một số chỉ tiêu hóa lý, khảo sát thành phần hóa học và cấu tạo của một số hợp chất có trong lá cà phê chè. 6. Bố cục đề tài Đề tài gồm 38 trang trong đó có 10 bảng và 15 hình. Phần mở đầu (3 trang), kết luận và kiến nghị (1 trang), tài liệu tham khảo (1 trang) và phần phụ lục. Nội dung của đề tài chia làm 3 chương:
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA - -
Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hoá học các
hợp chất trong lá cà phê chè (Coffea Arabica L.) tại huyện
Krông Păk, tỉnh Đăk Lăk
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC
Người thực hiện: Nguyễn Thị Lê Phương
Lớp: 08CHD Khoa: Hoá học Người hướng dẫn: ThS Đỗ Thị Thuý Vân
Trang 2MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài
Cây cà phê chè có nguồn gốc từ Ethiopia, được trồng đầu tiên ở vùng châu Phi
và Ả Rập Sau đó cà phê chè được người Hà Lan đem trồng trên các miền đất thuộc địa của họ Năm 1718, người Hà Lan mang cà phê chè tới Surinam, năm 1725 người Pháp mang tới Cayenne Cuối thế kỷ 18 cà phê chè được trồng ở khắp các xứ sở nhiệt đới, chủ yếu do sự bành trướng thuộc địa của các đế quốc châu Âu
Cà phê chè sinh trưởng tốt nhất ở nơi có độ cao từ 500 – 2000m trên mực nước biển, nhiệt độ trung bình năm là 220C, lượng mưa khoảng trên 1000mm
Cà phê chè thuộc giới Plantae, bộ Gentianales, họ Rubiaceae, chi Coffea, loài C arabica
Ở Việt Nam cà phê chè được trồng chủ yếu ở các tỉnh miền núi phía Bắc như Tuyên Quang, Hà Giang, vùng Phủ Quỳ, Nghệ An và một phần nhỏ ở Đà Lạt, Lâm Đồng, Đăk Lăk Hiện nay, nước ta đang khuyến khích phát triển cà phê chè ở Tây Nguyên và Đông Nam Bộ
Trang 3Nghiên cứu cho thấy lá cà phê chè có chứa một số hợp chất có hoạt tính sinh học như 3ß-hydroxilup-12(13)-en-28-oic, axit ursolic, cafein Các chất này có tác dụng điều trị sỏi thận rất tốt đồng thời đây cũng là những hoạt chất có khả năng chống lại hai căn bệnh thế kỷ là ung thư và HIV Ngoài ra, các thành phần trong lá cà phê chè còn được sử dụng để điều trị hen xuyễn, nhiễm độc atropin, cúm, đau đầu, nhiễm độc thuốc phiện.
Tại Việt Nam cũng đã có công trình nghiên cứu như “Nghiên cứu về thành
phần hoá học và hoạt tính sinh học của lá cà phê chè” (Nguyễn Quyết Tiến, Phạm
Thị Hồng Minh, Nguyễn Quốc Nam Hải), Báo cáo khoa học hội nghị công nghệ sinh
học toàn quốc 2009, Thái Nguyên 11/2009; “ Nghiên cứu thành phần hoá học lá cà
phê chè” (Nguyễn Quốc Nam Hải, 11/2009)
Nhận thấy tính ứng dụng cao của một số thành phần hoá học trong lá cà phê chè nên tôi thực hiện đề tài “ Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học các hợp chất trong lá cà phê chè (Coffea arabica L.) ở huyện Krông Păk, tỉnh Đăk Lăk”
2 Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng qui trình chiết tách các hợp chất hóa học trong lá cà phê chè
- Xác định thành phần hoá học, cấu trúc hợp chất hóa học trong lá cà phê chè
3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
* Đối tượng nghiên cứu
Lá của cây cà phê chè ở huyện Krông Păk, tỉnh Đăk Lăk
Trang 4- Nghiên cứu lý thuyết: phương pháp nghiên cứu các hợp chất tự nhiên, tổng quan các tài liệu về đặc điểm hình thái thực vật, thành phần hoá học, ứng dụng của cây
+ Phương pháp quang phổ hấp thụ UV – VIS để xác định mật độ quang của các dịch chiết
+ Phương pháp chiết soxhlet để chiết các hợp chất có trong thành phần của lá cà phê chè
+ Định tính một số nhóm chất (sterol, ankaloid, flavonoid, saponin)
+ Phương pháp GC – MS để định danh, xác định hàm lượng các hợp chất hoá học trong lá cà phê chè
5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa thực tiễn: Giải thích một cách khoa học các kinh nghiệm dân gian, thuận tiện cho việc ứng dụng
- Ý nghĩa khoa học: Cung cấp thêm thông tin về lá cà phê chè như một số chỉ tiêu hóa lý, khảo sát thành phần hóa học và cấu tạo của một số hợp chất có trong lá cà phê chè
Trang 5Chương 1- Tổng quan (10 trang)
Chương 2- Những nghiên cứu thực nghiệm (10 trang)
Chương 3- Kết quả và bàn luận (12 trang)
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Cây cà phê chè [7],[8]
Cà phê là tên một chi thuộc họ Thiên thảo (Rubiaceae) Họ này bao gồm khoảng 500 chi khác nhau với trên 6000 loài cây nhiệt đới
Cây cà phê chè thuộc họ Rubiaceae, bộ Gentianales, loài C Arabica
Cà phê arabica còn được gọi là Brazilian Milds nếu nó đến từ Brazil, gọi là Colombian Milds nếu nó đến từ Colombia, và gọi là Other Milds nếu đến từ các nước
khác
Hiện nay, Brazil và Colombia là hai nước xuất khẩu chính loại cà phê này
Bên cạnh đó còn một số quốc gia khác cũng xuất khẩu như Ethiopia, Mexico, Guatemala, Hondurus, Peru, Ấn Độ,
1.1.1 Nguồn gốc
Cà phê chè có nguồn gốc từ cao nguyên nhiệt đới Ethiopia đông châu Phi Sau
đó cà phê chè được người Hà Lan đem trồng trên các miền đất thuộc địa của họ Năm
Trang 6Cayenne Cuối thế kỷ 18 cà phê chè được trồng ở khắp các xứ sở nhiệt đới, chủ yếu
do sự bành trướng thuộc địa của các đế quốc châu Âu
Cà phê lần đầu tiên được đưa vào Việt Nam vào năm 1875, giống Arabica được người Pháp mang từ đảo Bourton sang trồng ở phía Bắc sau đó lan ra các tỉnh miền Trung như Quảng Trị, Quảng Bình, … Sau thu hoạch chế biến dưới thương hiệu
“Arabica du Tonkin”, cà phê được nhập khẩu về Pháp Sau khi chiếm nước ta thực dân Pháp thành lập các đồn điền cà phê như Chinê, Xuân Mai, Sơn Tây Chúng canh tác theo phương thức du canh du cư nên năng suất thấp, những năm đầu giảm từ 400 –
500 kg/ha, những năm sau giảm xuống còn 100 – 150 kg/ha Để cải thiện tình hình, Pháp du nhập vào nước ta hai giống mới là cà phê vối (C robusta) và cà phê mít (C mitcharichia) vào năm 1908 để thay thế, các đồn điền mới lại mọc lên ở phía Bắc như
ở Hà Tĩnh (1910), Yên Mỹ (1911, Thanh Hoá), Nghĩa Đàn (1915, Nghệ An) Thời điểm lớn nhất (1946 – 1966) đạt 13.000 ha Năm 1925, lần đầu tiên được trồng ở Tây Nguyên, sau giải phóng diện tích cà phê cả nước khoảng 20.000 ha, nhờ sự hỗ trợ vốn
từ quốc tế, cây cà phê dần được chú trọng, đến năm 1980 diện tích đạt 23.000 ha, xuất khẩu trên 6.000 tấn Bản kế hoạch ban đầu được xây dựng năm 1980 đặt mục tiêu cho ngành cà phê Việt Nam có khoảng 180.000 ha với sản lượng 200.000 tấn Sau đó, bản
kế hoạch này đã nhiều lần sửa đổi Các con số cao nhất dừng lại ở mức 350.000 ha với sản lượng 450.000 tấn (Theo hiệp hội cà phê – ca cao Việt Nam, 2002)
1.1.2 Sự phân bố và đặc điểm sinh thái
Cà phê là cây nhiệt đới nên đòi hỏi nhiệt độ, ánh sáng, lượng mưa khá cao Cà phê chè ưa mát, nhiệt độ tối ưu 200
C – 220C, ánh sáng tán xạ nên được trồng ở vùng núi cao từ 600 – 2500m, lượng mưa cần thiết từ 1300 – 1600 mm/năm, có khả năng chịu được biên độ nhiệt độ lớn Tuy nhiên, ở nhiệt 0oC trở xuống thì lá cây bị rụng, chồi bị chết, cành bị khô, nhiệt độ trên 30o
C kéo dài thì cũng dẫn đến hiện tượng lá héo rồi cháy khô và rụng Do đó cây cà phê chè thích hợp trồng ở khu vực khí hậu á nhiệt đới và vùng cao nguyên ở các nước nhiệt đới Ở Việt Nam, cà phê chè được trồng chủ yếu ở Tuyên Quang, Hà Giang, Gia Lai, Kon Tum ngoài ra còn được trồng rải rác ở khu vực miền Trung như Quảng Trị,Thanh Hoá
Trang 7Cà phê chè sau khi trồng khoảng 3 – 4 năm thì có thể bắt đầu thu hoạch Thường
cà phê 25 tuổi được coi là già mặc dù nó có thể sống đến 70 năm Hiện nay, cà phê chè đang được Nhà nước khuyến khích phát triển ở Đông Nam Bộ, song do cà phê chè chín sớm, giai đoạn chín lại rơi vào mùa mưa nên rất khó khăn cho việc thu hoạch, phơi sấy và bảo quản Thời gian mang quả trên cây từ lúc bắt đầu đến khi chín là 7 – 8 tháng
+ Cành thon, dài, đối xứng
+ Lá mọc đối xứng, cuống lá ngắn từ 0.4 – 1.2cm Lá có hình oval, nhọn ở hai đầu, rìa lá quăn, mềm và rủ xuống Chiều dài của lá từ 7 – 20cm, rộng 4 – 6cm Mặt lá nhẵn, mặt trên lá có màu xanh thẫm, mặt dưới xanh nhạt hơn
+ Vỏ cây mỏng, có màu xám nhạt và trở nên sần sùi, nứt nẻ khi già
+ Gỗ cây có màu nhạt, cứng, nặng và chắc
Trang 8+ Hoa có năm cánh, màu trắng, có hương thơm Hoa mọc thành từng cụm hoa gồm 2 – 9 cái (hình 1.2)
Thành phần dinh dưỡng trong 100g nhân cà phê được thể hiện trong bảng 1.1
Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của quả cà phê chè
Trang 9Thành phần hoá học thay đổi tuỳ theo từng bộ phận:
- Vỏ quả: có màu đỏ do có chất antoxian và các vết ankaloid, trong vỏ chứa
Trang 10- Vỏ trấu: chứa chủ yếu là cellulose và khoảng 0,4% caffein
- Nhân: nước chiếm 10 – 12%, protein chiếm 9 – 11%, lipid chiếm 10 – 13%, các loại đường chiếm 5 – 10%, tinh bột chiếm 3 – 5%
- Lá: có chứa 1-hexatriacontanol, ß–sitosterol, 3ß–yl 1-O–ß –D-glucopyranosid và caffein, 3ß-hydroxilup-12(13)-en-28-oic, axit ursolic
stigmast–5(6),22(23)–dien-1.3 Giá trị sử dụng của lá cà phê chè
1.3.1 Dược tính của lá cà phê chè
Một số kết quả nghiên cứu cho thấy lá cà phê chè có tác dụng chữa bệnh sỏi thận rất tốt Bằng chứng là một số bệnh nhân tình nguyện chữa bệnh bằng phương pháp Đông y, sau đó được kiểm tra bằng phương pháp siêu âm thì ghi nhận được chỉ
số của bệnh nhân có sỏi thận kích cỡ nhỏ hơn 10mm đều hết sỏi, số bệnh nhân có sỏi lớn hơn 10mm thì kích cỡ sỏi giảm hơn một nửa so với kích thước ban đầu
Ngoài ra, thành phần lá cà phê chè còn được dùng để chống lại 2 căn bệnh thế kỷ
là ung thư và HIV Tuy nhiên, nó còn đang được nghiên cứu và tìm hiểu chưa đưa vào
ứng dụng thực tiễn
1.3.2 Một số bài thuốc chữa bệnh sỏi thận trong Y học cổ truyền
Cho đến nay, Y học dân gian Việt Nam đã sử dụng khá nhiều bài thuốc, dược liệu để điều trị bệnh sỏi thận Dưới đây là một số bài thuốc và dược liệu để điều trị sỏi thận
* Giáng Thạch Thang: Cam thảo tiêu 30g, Đông quỳ tử 10g, Giáng hương 3g,
Hải kim sa 10g, Hoạt thạch 10g, Kê nội kim 10g, Kim tiền thảo 30g, Ngư não thạch 10g, Xuyên ngư đằng 10g Sắc uống
Tác dụng: thanh nhiệt, sỏi đường tiết niệu
Trang 11* Tang Căn Tang Kim Nhị Thạch Thang: Hải kim sa 30g, Hoạt thạch 30g, Kê
nội kim (rang với cát) 10g, Kim tiền thảo 30g, Ngư đằng 10g, Tang phụ căn 30g, Thạch vi 16g, Tỳ giải 10g, Vương bất lưu hành 10g Sắc uống
Tác dụng: thanh nhiệt, thông lâm, chỉ thống, trị thận hư, sỏi đường tiểu
* Thông Phao Thang: Bại tương thảo 16g, Biển súc 6g, Cát cánh 4g, Cù mạch
6g, Lậu lô 10g, Mông hoa 16g, Thanh bì 10g, Vương bất lưu hành 15g Sắc uống Tác dụng: Hành ứ, thông lâm Trị thấp nhiệt ở bàng quang, ứ trệ hạ tiêu, sỏi đường tiểu
* Trân Kim Thang Gia Giảm: Hải kim sa 16g, Kê nội kim 12g, Lộ lô thông 16g,
Mạch môn 10g, Tiểu hồi 10g, Trạch tả 12g, Trân châu 60g, Ty qua lạc 12g, Vương bất lưu hành 12g Sắc uống
Tác dụng: thanh nhiệt, lợi thấp, thông lâm, bài thạch Trih thấp nhiệt hạ chú, uất kết lâu ngày làm tạp chất của nước tiểu đọng lại thành sỏi, đường tiểu có sỏi
* Niệu Lộ Bài Thạch Thang: Biển súc 24g, Chi tử 20g, Chỉ xác 10g, Chích thảo
10g, Cù mạch 15g, Đại hoàng 12g, Hoạt thạch 15g, Kim tiền thảo 30g, Mộc thông 10g, Ngư tất 15g, Thạch vi 30g, Xa tiền sử 24g Sắc uống
Tác dụng: Tiêu sỏi, thông lâm, hành khí, hoá ứ, thanh lợi, thấp nhiệt Trị sỏi ở đường tiểu
* Liệu Lộ Kết Thạch Thang: Bạch vân linh 10g, Hải kim sa 15g, Hoạt thạch 12g,
Hổ phách 3g, Kim tiền thảo 15g, Mộc thông 6g, Thanh bì 10g, Xa tiền tử 10g Sắc uống
Tác dụng: lợi thấp, hoá ứ, trị sỏi ở bàng quang
* Thược Dược Cam Thảo Thang Gia Vị: Bạch thược, Trân châu mẫu 30g, Cam
thảo, Đàn hương, Nga truật, Nguyên hồ, Hồi hương đều 10g, Điền sâm, Mạch môn, Bạch vân linh 12g Sắc uống
Trang 12Tác dụng: hoãn cấp, chỉ thống Trị thận hư, lưng đau, khí âm đều suy, khí nghịch, sỏi niệu quản
* Phụ Kim Thang: Kim tiền thảo 30g, Phụ tử 12g, Thục địa 20g, Trạch tả 10g
Sắc uống
Tác dụng: Ôn thận, hành thuỷ Trị thận khí hư tổn, sỏi đường tiểu
Hầu hết các bài thuốc trị sỏi thận ở trên gồm nhiều vị thuốc phổ biến, điều trị kéo dài Riêng bài thuốc cổ truyền của dân tộc Dao, thuộc loại độc vị, đó là bài thuốc
cổ truyền khá độc đáo chỉ sử dụng một loại thảo dược là lá cây cà phê chè, tác dụng bài sỏi thận với kích thước nhỏ hơn 10mm là rất tốt trong thời gian ngắn 20-30 ngày Bài thuốc này đã được đồng bào dân tộc Dao sử dụng rất có hiệu quả như sau:
+ Thu hái thuốc: Thu hái quanh năm, thời gian thu hái thích hợp nhất trong ngày
từ 9-12 giờ sáng, lá thu hái là là các lá bánh tẻ hoặc già hơn
+ Sơ chế và bảo quản thuốc: Sau khi thu hái, lá cà phê được hong khô hoắc sấy ở nhiệt độ 600C, tránh ánh nắng càng tốt Khi lá đủ khô được đem đi thái hoặc nghiền nhỏ (giống như chè cám) và bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát
+ Cách sử dụng: lấy 10-20g lá cà phê chè đã sấy khô nghiền nhỏ cho vào 750ml nước sôi chiết được khoảng 700ml dịch và dùng uống hết trong ngày (uống 4-5 lần sáng, trưa, chiều, tối) Khoảng thời gian điều trị từ 20-30 ngày tuỳ thuộc kích cỡ viên sỏi
Tác dụng: có tác dụng bài sỏi thận với kích cỡ nhỏ hơn 10mm rất tốt chỉ trong thời gian ngắn 20-30 ngày
Hiện nay, người ta cũng biết nhiều về hạt cà phê nhưng thành phần hoá học và
tác dụng của lá cà phê chè (Coffea arabica) chưa thấy có tài liệu, báo cáo nào đề cập
1.4 Một số ankaloid sử dụng trong y học
1.4.1 Giới thiệu chung về ankaloid
Trang 13Ngày nay, khái niệm ankaloid được hiểu là các hợp chất tồn tại trong giới thực vật (thường là các hợp chất vòng) chứa nitơ, có tính kiềm yếu và phần lớn trong số chúng có hoạt tính sinh học mạnh, ở liều cao là những chất độc, còn với liều thấp hơn chúng lại là những dược phẩm vô cùng hữu ích và tên “ankaloid” nghĩa là có tính kiềm yếu
Các hợp chất ankaloid là một trong những nhóm dược phẩm dị vòng chứa nitơ quan trọng nhất, cho dù trong những năm gần đây có rất nhiều dược phẩm dị vòng chứa nitơ đã được tổng hợp và đưa ra chữa bệnh
Trong cùng một thực vật, các ankaloid thường có cấu trúc hoá học gần giống nhau Ankaloid trong tự nhiên phần lớn thường ở dạng liên kết (dạng muối) với các axit hữu cơ đơn giản (axit axetic, axit oxalic, axit táo, axit chanh, ), đôi khi trong một vài thực vật (đặc biệt trong các thực vật giàu ankaloid) các ankaloid chỉ liên kết với các axit hữu cơ đặc trưng với chúng như: axit fumaric, axit cevadinic, axit meconic, Phần lớn các ankaloid là các hợp chất tinh thể rắn, một vài hợp chất trong số chúng dạng lỏng có thể làm sạch bằng phương pháp chưng cất mà không bị phân huỷ (nicotin, arecolin, coniin, .) ở nhiệt độ phòng Các ankaloid rắn thường có vị đắng còn các ankaloid lỏng thường có vị cay
Các hợp chất ankaloid ở dạng bazơ tự do hầu hết không tan trong nước, tuy nhiên tan tốt trong chloroform Trong các ankaloid thường chứa các cacbon bất đối, hoạt động quang học (D)và thường chỉ tồn tại trong thực vật ở một dạng nhất định
1.4.2 Phân tích định tính
Người ta đã sử dụng khá nhiều thuốc thử để xác nhận sự có mặt của ankaloid trong thực vật Do cơ sở các phản ứng hoá học của ankaloid phần lớn không rõ ràng, nên người ta chỉ phân biệt các phản ứng này là các phản ứng màu hoặc phản ứng tạo tủa
1.4.2.1 Các phản ứng tạo tủa
Trang 14* Thuốc thử Mayer: K2HgI4 [kali-thuỷ ngân (II) iodua-kaliumiodomercurat]: Là thuốc thử ankaloid thông thường cho tủa màu trắng (vàng trắng) không tan kể cả dung dịch axit loãng
* Thuốc thử Bouchardat hay Wagner: KI3 [dung dịch kali-iodua 0,1N + I2]: cho tủa kết tinh màu nâu đỏ sẫm với ankaloid
* Thuốc thử Dragendorff hay Kraut: KBiI4 [kali-bizmut-iodua]: cho tủa kết tinh màu vàng cam với ankaloid
* Natri-tetraphenyl-borat Na[B(C6H5)4]: cho tủa màu trắng trong axit axetic
1.4.2.2 Các phản ứng tạo màu
Trong số các phản ứng ankaloid, phản ứng của ankaloid với các axit khoáng đặc đôi khi cho chúng ta khả năng phân biệt Các phản ứng chỉ cho kết quả tốt đối với ankaloid có độ sạch nhất định Đặc biệt lá các phản ứng tạo màu với axit H2SO4 đậm đặc dựa trên cơ sở khả năng hút nước và ôxy hoá của nó
* Tác nhân Erdmann: 20ml axit H2SO4 đậm đặc + 10 giọt (dung dịch 100ml chứa 10 giọt axit HNO3)
Phản ứng không màu với các ankaloid: atropin, coniin, nicotin, caffein, quinin,
cocain, strychnin
Đỏ, vàng: Brucin
Vàng cam, đỏ máu: Veratrin
Nâu đỏ, nâu sẫm: Papaverin
Đỏ máu, vàng: Tebain
* Tác nhân Thalleiochin: nước clo (brôm) + amoniac
Xanh lá cây: quinin, quinidin
* Tác nhân Arnold-Vitali: lượng nhỏ KNO2 + axit H2SO4 đậm đặc
Màu tím: Atropin, hyoscyamin, scopolamin
Trang 15Đỏ tím: Strychnin
CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên liệu
2.1.1 Thu gom nguyên liệu
Lá cà phê chè được thu hái ở huyện Krông Păk, tỉnh Đăk Lăk
Tên khoa học: Coffea arabica L., thuộc họ Rubiaceae
Trang 16Hình 2.1 Lá cà phê chè tươi
Hình 2.2 Lá cà phê chè phơi khô
Trang 17
Hình 2.3 Bột lá cà phê chè
2.2 Thiết bị, dụng cụ, hoá chất
2.2.1 Thiết bị - Dụng cụ
Bộ chiết soxhlet, máy cô quay chân không, máy quang phổ UV – VIS (Trung
tâm khí tượng thuỷ văn quốc gia – Đài khí tượng thuỷ văn khu vực Trung Trung bộ,
660 Trưng Nữ Vương, Đà Nẵng), máy hấp thụ nguyên tử AAS (Trung tâm khí tượng thuỷ văn quốc gia – Đài khí tượng thuỷ văn khu vực Trung Trung bộ, 660 Trưng Nữ Vương, Đà Nẵng), máy đo sắc ký khí ghép khối phổ GC – MS (Trung tâm kỹ thuật đo lường chất lượng II, số 2, Ngô Quyền, Đà Nẵng)
Cân phân tích (độ chính xác tới 0.001g), phễu chiết, giấy lọc, bình cầu, bình định mức, đũa khuấy, buret, pipet, bếp cách thuỷ, tủ sấy, lò nung, cốc sứ, bình hút ẩm
và các dụng cụ khác
2.2.2 Hoá chất
Dung môi: n-hexan
Hoá chất vô cơ: FeCl3, HNO3, nước cất, H2SO4, HCl, NaOH, Mg
Hoá chất hữu cơ: Anhydrid axetic, chloroform
2.3 Sơ đồ nghiên cứu
Trang 182.4 Các phương pháp xác định một số chỉ tiêu hoá lý
2.4.1 Xác định độ ẩm
- Chuẩn bị 5 chén sứ có kí hiệu sẵn, rửa sạch và tráng bằng nước cất, sấy cho
khô sau đó cân lấy khối lượng m1 (g)
- Cân 5g bột lá cà phê chè trên cân phân tích, cho vào chén sứ đã sấy ở 1000C
chuẩn bị sẵn ta có m2 (g)
- Cứ sau 2h lại lấy ra để trong bình hút ẩm cho nguội rồi cân, làm như vậy cho
đến khi khối lượng mẫu và cốc chênh nhau giữa mỗi lần không quá 0.005g ta lấy kết
m
m m m
( 2.1)
Lá cà phê chè
Phơi khô, xay nhuyễn
Bột lá cà phê chè Xác định hàm lượng kim
loại nặng
Xác định: độ ẩm, hàm
lượng tro
Chiết bằng phương pháp chiết soxhlet Khảo sát tỉ lệ rắn – lỏng
Khảo sát thời gian
Trang 19m2: Khối lượng bột lá cà phê chè (g)
m3: Khối lượng chén sứ và mẫu sau khi sấy (g)
n: Số lần xác định W(%)
2.4.2 Xác định hàm lượng tro bằng phương pháp tro hóa mẫu
Để xác định hàm lượng tro và các nguyên tố vô cơ trong cơ thể động vật, thực vật người ta dùng các phương pháp tro hóa mẫu
Trong đề tài này, chúng tôi sử dụng phương pháp tro hóa mẫu bằng phương pháp khô Các mẫu lá cà phê chè (khối lượng m3) đã xác định độ ẩm ở trên tiếp tục được sử dụng để tro hóa Các mẫu được cho vào lò nung và tiến hành tro hoá mẫu ở 500-6000C trong thời gian từ 4 – 6h, cho đến khi thu được tro trắng
Khối lượng tro chính là phần chất còn lại sau khi nung
Lấy mẫu ra làm nguội đến nhiệt độ phòng trong bình hút ẩm, cân lại mẫu đến khối lượng không đổi, có khối lượng m4
Trang 20m1: Khối lượng chén sứ (g)
m2: Khối lượng lá cà phê chè ban đầu (g)
m4: Khối lượng chén sứ và mẫu sau khi tro hoá (g)
Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) là một kỹ thuật phân tích tương đối mới
đã và đang được phát triển mạnh mẽ được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học, kỹ thuật ở các nước phát triển Đối tượng của phương pháp phân tích theo phổ hấp thụ nguyên tử là lượng nhỏ các kim loại và một số á kim trong rất nhiều đối tượng mẫu: quặng, đất, nước khoáng, các mẫu sinh học, y học, các sản phẩm nông nghiệp, thực phẩm, nước uống, phân bón, vật liệu Với trang bị kỹ thuật hiện nay người ta có thể định lượng được hầu hết các kim loại và một số á kim đến giới hạn nồng độ cỡ ppb (nanogam) với sai số không lớn hơn 15%
Cơ sở lý thuyết của phép đo là sự hấp thụ năng lượng ánh sáng (bức xạ đơn sắc) của nguyên tử tự do ở trạng thái hơi khi chiếu chùm tia bức xạ qua đám hơi của nguyên tố ấy trong môi trường hấp thụ theo định luật hấp thụ ánh sáng Lambert – Beer
Mẫu được nguyên tử hóa bằng phương pháp ngọn lửa, với hỗn hợp khí đốt là
C2H2 – không khí Định lượng bằng phương pháp lập đường chuẩn Các dung dịch chuẩn được pha chế từ các dung dịch chuẩn gốc chứa các kim loại với nồng độ 1000ppm
2.5 Phương pháp chiết và khảo sát các điều kiện chiết từ lá cà phê chè
